近年來,隨著隧道工程越來越多地向著深埋大、長度長的趨勢發(fā)展,各國在修建隧道過程中都陸續(xù)出現(xiàn)了不同程度的高地溫熱害隧道。在高地溫隧道中,錨桿作為巖土體加固的基礎桿件體系結(jié)構(gòu),一旦施作便處于高溫環(huán)境中,灌漿料在高溫環(huán)境中凝結(jié)硬化,勢必會導致錨固系統(tǒng)力學性能發(fā)生變化。因此本文采用試驗方法并結(jié)合理論分析對高地溫環(huán)境下錨桿錨固系統(tǒng)力學特性展開研究。本文所開展工作及主要結(jié)論如下:(1)將隧道模型簡化為圓形,建立空氣-襯砌-圍巖理論計算模型,進行時間-空間區(qū)域離散化并推導了節(jié)點物理量的離散方程,建立了高地溫隧道溫度場理論預測方法。得出了不同初始溫度條件下,圍巖在5天內(nèi)快速降溫,隨后緩慢降溫并趨近于穩(wěn)定溫度的規(guī)律,并在此基礎上建立了室內(nèi)試驗高溫變溫養(yǎng)護方法。(2)通過灌漿料抗壓強度試驗獲得了不同養(yǎng)護條件下水泥砂漿的的受壓應力-應變關(guān)系曲線,高地溫環(huán)境給灌漿料帶來了明顯的早強效應和后期強度劣化效應,且養(yǎng)護初始溫度越高、養(yǎng)護濕度越低,峰值強度、殘余強度、抵抗變形的能力出現(xiàn)劣化的程度越嚴重。并提出了適用于高地溫環(huán)境下灌漿料的受壓本構(gòu)方程。(3)通過對錨固系統(tǒng)試件拉拔試驗,獲得了高地溫環(huán)境下錨固系統(tǒng)破壞模式的...

【文章頁數(shù)】：140 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景、目的及意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 高地溫隧道(洞)溫度場研究現(xiàn)狀
        1.2.2 水泥砂漿研究現(xiàn)狀
        1.2.3 錨桿支護研究現(xiàn)狀
    1.3 存在問題
    1.4 論文的主要研究內(nèi)容、方法
    1.5 創(chuàng)新點
第2章 高地溫隧道溫度場時空演變規(guī)律研究
    2.1 引言
    2.2 高地溫隧道溫度場現(xiàn)場試驗
        2.2.1 試驗概況
        2.2.2 測點布置及安裝
        2.2.3 現(xiàn)場試驗結(jié)果分析
    2.3 高地溫隧道溫度場理論預測方法
        2.3.1 傳熱學基本理論
        2.3.2 計算模型及基本假定
        2.3.3 控制方程及定解條件
        2.3.4 建立節(jié)點物理量的離散方程
        2.3.5 穩(wěn)定性分析
    2.4 高地溫隧道溫度場時空演變規(guī)律
        2.4.1 理論計算方法驗證
        2.4.2 不同初始地溫下隧道溫度場時空演變規(guī)律
    2.5 高溫變溫養(yǎng)護模式
    2.6 本章小結(jié)
第3章 灌漿料力學特性試驗及本構(gòu)關(guān)系研究
    3.1 引言
    3.2 試驗概況
        3.2.1 試驗方案
        3.2.2 試驗材料
        3.2.3 試驗設備
        3.2.4 試驗步驟
    3.3 試驗現(xiàn)象及破壞過程
    3.4 抗壓強度分析
        3.4.1 養(yǎng)護溫度對水泥砂漿抗壓強度的影響
        3.4.2 養(yǎng)護濕度對水泥砂漿抗壓強度的影響
    3.5 應力-應變?nèi)�分析
        3.5.1 養(yǎng)護溫度對應力-應變?nèi)�的影響
        3.5.2 養(yǎng)護濕度對應力-應變?nèi)�的影響
        3.5.3 應力-應變?nèi)�特征點分析
    3.6 受壓本構(gòu)關(guān)系
        3.6.1 全曲線的幾何特征
        3.6.2 水泥砂漿受壓應力-應變曲線擬合
    3.7 小結(jié)
第4章 錨固系統(tǒng)錨固破壞模式及破壞機理試驗研究
    4.1 引言
    4.2 試驗概況
        4.2.1 試驗方案
        4.2.2 試驗材料
        4.2.3 試驗設備
        4.2.4 試驗步驟
    4.3 錨固系統(tǒng)錨固機理及傳力機制
        4.3.1 錨固系統(tǒng)錨固機理
        4.3.2 錨固系統(tǒng)傳力機制
    4.4 破壞模式
        4.4.1 錨固系統(tǒng)主要破壞模式
        4.4.2 試驗表觀現(xiàn)象
        4.4.3 CT掃描分析
        4.4.4 高地溫環(huán)境下錨固系統(tǒng)破壞模式及影響機理
    4.5 破壞機理
        4.5.1 弱場理論
        4.5.2 標準養(yǎng)護條件下試件破壞機理
        4.5.3 高溫變溫養(yǎng)護條件下試件破壞機理
    4.6 小結(jié)
第5章 錨固系統(tǒng)力學特性及本構(gòu)關(guān)系研究
    5.1 引言
    5.2 錨固系統(tǒng)力學特性
        5.2.1 極限拉拔力影響因素分析
        5.2.2 極限粘結(jié)強度影響因素分析
        5.2.3 殘余強度影響因素分析
    5.3 應力-位移關(guān)系曲線特征
        5.3.1 不同養(yǎng)護條件下的應力-位移曲線
        5.3.2 概化曲線模型
        5.3.3 不同養(yǎng)護條件對應力-位移曲線的影響
    5.4 應力-位移本構(gòu)模型
        5.4.1 應力-位移本構(gòu)模型描述
        5.4.2 特征值分析
        5.4.3 本構(gòu)方程驗證
    5.5 小結(jié)
結(jié)論與展望
致謝
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文及參加的科研項目



本文編號：3905910